2007-12-15

【转】从菜鸟出发!征服高清详细评测全攻略(一)

第1页:目录

第2页:高清发展历史与现状
第3页:高清概念初级快速入门-名词解释
第4页:永不妥协的两大蓝光阵营(上)
第5页:永不妥协的两大蓝光阵营(下)


第一页 .

  这是一个“高清”的时代,客观地说电视已渗透到数亿个中国家庭,成为社会存在的基本内容之一。甚至和衣食住行一样,成为人们不可或缺的生活要素。 电视也是第一个涉及高清的范围,也是高清主要涉及的领域。但高清的范围可远远不只是一个HDTV就能解释得清楚的,它分别包括了高清DV、高清电脑、高清投影机、高清视频、高清影碟(蓝光和HD-DVD)乃至PS3、Xbox 360等高清游戏机,或许今后我们会碰过更多关于高清的定义以及名词。


  今年,是高清发展迅猛的一年,我们不仅看见高清在传统领域里取得一定的进展,甚至触角已经伸到了PC行业。正因为现在高清播放机由于下一代蓝光存储阵营并未统一而无法得到发展,市面上少有的几个高清播放机要么是就是因为价格太高,要么就是小厂作坊DIY的产品,再加上成片片源十分稀少,现在担任高清播放器的重任只能落入PC的身上。PC由于有通用处理器CPU的原因,只要性能够强,有输入端(网络片源),有输出端(HDTV,大尺寸显示器),就可以实现一个兼职高清播放器的功能。不过高清视频并不是一个好相与的角色,尤其是1080P以及现在动则20mbps码率的片源,使得现在哪怕是最牛B的Core 2 Duo都无法胜任。一直以来,mpeg的解码工作都是由显卡来完成,当高清来时,显卡厂商又看到无限的商机,分别在自己新一代的显卡里集成了视频解码器,大大分担了CPU的负担,使之在PC上可以完全胜任HDTV播放器的工作。我们的介绍也是由此开始。请选择您所喜欢的章节,或者按照顺序一步步了解高清。


第二页.高清发展历史与现状


  客观地说,电视已渗透到数亿个中国家庭,成为社会存在的基本内容之一。甚至和衣食住行一样,成为人们不可或缺的生活要素。

  记得前几年,到处在吵作关于数字/数码电视的概念,这是最早DTV的初型。采用digital(数码)作为传输/存储的格式,而放弃传统模拟的方式,是随着PC发展起来的新技术,已经影响到了传统家电的领域。数字传输/存储的最大优势并非可以做得更清晰,存储内容更大,事实上传统模拟现有的高端技术仍然是现在数字无法超载的;而是在传输中,存储中可以做到无损--这一点可以从PC上的文件复制上看出,如果没有特殊情况,文件不论copy过多少次,都和最原始的文件是一模一样的。而模拟信号,哪怕再清晰,在采用失真小的翻录10次之后,结果也是惨不忍睹的。也就是数字信号的最大的优势,就是可以做到无失真。正是因为有无失真的基础下出现,高清才得以诞生和延续-HDTV(High Definition Television)的定义是高清晰数字电视输出技术。

  尽管高清是现在最IN的名词,可要追寻起来要到1970年。高清的发展历史也是一部“三国”史,经历了日本,欧洲以及美国的纷乱之争。日本以及欧洲尽管高清的研究得最早,但是当时的计算机发展以及周边发展还处于起步阶段,所以只能使用模拟技术。这也是他们的高清技术的致命弱点。这一状况直到美国意识到了高清技术在未来的长远战略价值,在1996年利用其自身的高科技技术和数字基础,美国FFC通过ATSC数字电视标准成为美国国家标准,1998年播出的第一个数字式HDTV节目,则代表HDTV的真正意义的诞生,也奠定美国的HDTV领头羊的地位。在美国确定了数字化的道路之后,对于日本的高清几乎是毁灭性的打击。不过所幸的是日本也意识了数字的优势,在于之后的研究方向也调转到了数字了,从此,高清标准在数字的基础下建立了.而我国全面进行高清时代是在CCTV开设高清频道为代表。

第三页 .高清概念初级快速入门-名词解释


  不过还有不少朋友对于高清的概念模糊不清,笔者在这里就简单介绍一下。HDTV(High Definition Television)是高清晰数字电视输出技术,中文简称高清,可提供相对于传统模拟电视技术更高清晰度图象质量。

  HDTV的高清晰主要表现在它支持1280×720,1920×1080,分别有720p,1080I/1080P之分。720/1080指的是分辨率1280×720与1920×1080,那I和P分别是什么意思呢?I代表interlace,隔行扫描是Progressive,逐行扫描。720P与1080I的带宽是一样的,在清晰度自然是1080I高一些,但在动态画面表现得更流畅的则是720P。而1080P则兼顾了清晰度以及动态表现的要求,也就是大家所说的FULL HD,但它也是对码率,存储空间要求最高的格式。
  说到了数字,那么我们肯定得以容量来计算,每部片的时间长短不一,大小也一样,可是如果用总容量除以时间,就得出一个可比的变量-码率。码率以及时间决定了一部片的总容量,同时码率对编/解码处理器也会提相应的要求。一般来说,码率越高,画面就越清晰锐利,也越流畅,但是对存储容量以及编/解码的要求更加苛刻。HDTV除了有码率上的不同之外,还有编码格式的不同,现在主流视频的主要有MPEG2,MPEG4,H.264(MPEG4 AVC),VC-1(AVC-1)/WMV9HD等。

  不同的格式的压缩比以及表现都有各有差别,我们下面会有专门的介绍,如今网上常见的就仅有三个,MPEG2,H.264,VC-1。音频编码格式主要是AC3、DTS和EAC3,最近AAC有异军突起的意思。由于现在不少片源都是源自于网上下载,这些片源一般都是重新封装的过的,其目的是为了更好的存储以及传输,再加上许多厂商极立推广自己的封装格式,现在网上有非常多的封装格式,如AVI, TS,MKV,这些封装格式就是容器,而视频编码和音频编码就相当是于是菜和饭,如何装下这些饭菜,用的碗和锅也有一定要求。这在下面我们会有专门介绍。说完了高清的软件/规格部分,我们来介绍一下硬件部分。

  从DVD+/-W格式开始,两大阵营就打得不可开交,最后也没有谁能征服谁,于是战火就延续到了蓝光标准之争。为何要叫蓝光,新一代光盘属于蓝光光盘的范畴,其核心技术,取代DVD红色激光存储技术的蓝色激光,从而实现更高的容量。Blu-Ray Disk是蓝光盘,是DVD的下一代的标准之一,主导者为索尼与东芝,以索尼、松下、飞利浦为核心,又得到先锋、日立、三星、LG等巨头的鼎力支持。存储原理为沟槽记录方式,采用传统的沟槽进行记录,然而通过更加先进的抖颤寻址实现了对更大容量的存储与数据管理,目前已经达到惊世骇俗的100GB。与传统的CD或是DVD存储形式相比,BD光盘显然带来更好的反射率与存储密度,这是其实现容量突破的关键。 与蓝光相对的是HD-DVD阵营,原本东芝已经加入蓝光阵营,然而利益的分配以及相关技术特性诱使东芝断然退出该组织,转而联合NEC开发Advanced Optical Disk,并且得到DVD-Forum的鼎力支持,改名为HD DVD。由于蓝光DVD和当前的DVD格式不兼容,直接加大了厂商过渡到蓝光DVD生产环境的成本投入,因此大大延迟了蓝光成为下一代DVD标准的进程。不过另外一位DVD论坛的主要成员东芝则带来了一款和蓝光完全不兼容的新技术AOD(Advanced Optical Disk)光盘。 由东芝和NEC联合推出的AOD技术相比于蓝色激光最大的优势就在于能够兼容当前的DVD,并且在生产难度方面也要比蓝光DVD的生产难度低得多。

  HDMI:HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽,可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI在针脚上和DVI兼容,只是采用了不同的封装,但其结构仍然有许多不同之处

  HDCP的全称是High-bandwidth Digital Content Protection,也就是“高带宽数字内容保护”。简单的说,HDCP就是要将通过DVI接口传递的数字信号进行加密,多媒体内容的发出端(电脑、DVD、机顶盒等)与接受端(显示器、电视机、投影机等)之间加上一道保护。这样一层保护主要并不是用来防止通过数字信号进行不合法的复制,而是将数字信号内容进行加密,使得不合法的复制无法无法得到准确的内容、满意的效果。 HDMI和DVI都可以拥有HDCP功能,当然这取决于发送端和接收端的设备。
 


第四页. 永不妥协的两大蓝光阵营(上)

  我们现在所使用的主流光存储DVD早在1996年就确立了标准。DVD-VIDEO的影片分辨率为720x480(NTSC制式)或720x576(PAL制式),属于标清视频(Standard-Definition,SD,标准清晰度)几年前看来或许画质很好,但时代已经变了,现在是高清晰视频(High-Definition,HD,标准清晰度)和大屏幕电视的时代,一旦领教过高清晰影视的效果,没有人会再对标清视频感到满意。

  现在DVD的尴尬处境几乎就像当年的CD,如左图所示,我们可以看出存储媒体的容量、视频流数据量和视频存储时间三者的关系。单面单层DVD的容量上限接近5GB,从VHS视频、低清晰度视频到标准清晰度视频,DVD碟片可以存储的视频时间从7小时,下降到2小时左右(一般DVD影片多在4Mbps-6Mbps),再下降到了1小时(标准清晰度视频的最高规格),而如果用来存储20Mbps-30Mbps的高清晰视频,DVD碟片只能存下约20-30分钟,加上DVD过慢的传输速度,如此一来,DVD已经显现出落伍的态势了。




  而新一代光磁存储体的需求日益增加,电影行业 首当其冲,电影行业对下一代光磁存储体提出了以下要求。
  
  1、民用规格和个人电脑规格必须统一,
  2、必须具备完善的著作权保护技术,
  3、必须拥有足够的容量,制造成本必须控制在与现有DVD相同的水平。不得使用专用盘盒。
  4、能实现高画质,分辨率应达到1920×1080,具备多种长宽比等功能。
  5、可实现多声道音频等功能。
  6、可播放DVD影碟及以前的标准音频格式。
  7、具有与互联网的协作功能。可实现对话型操作。
  8、可与现行DVD共用创作工具。
  9、确保可靠性,如确保同一规格光盘的播放兼容性。


  新一代光磁存储体产生了两位候选人,也就是HD-DVD和BLU-RAY DISC。HD-DVD阵营以东芝为首,包括微软、NEC、三洋、英特尔等厂商和环球影业等电影公司,BLU-RAY DISC阵营以索尼和松下为首,包括先锋、飞利浦、苹果、三菱、三星、夏普、先锋、LG等厂商和福克斯、沃尔特迪斯尼等电影公司。BLU-RAY DISC使用了波长更短的蓝色激光(Blue laser,或Blue Ray),这也是其名称“蓝光”的由来,BLU-RAY使用的蓝色激光波长为405nm,大大减少了凹槽长度和道间距,从而能够记录下比DVD更多出数倍的数据。HD-DVD同样使用了波长为405nm的蓝色激光,但是,HD-DVD的道间距为0.40μm,大于BLU-RAY DISC的0.32μm,因此同样情况下HD-DVD记录的数据容量便不及BLU-RAY DISC多,同为单面单层盘片的情况下,一张蓝光光盘容量为25GB,而一张HD-DVD光盘容量为15GB。



第5页:永不妥协的两大蓝光阵营(下)
  蓝光光盘的物理规格和CD/DVD光盘几乎完全相同,直径仍然和CD、DVD同样为120mm,厚度也同样是1.2mm,中央圆孔等其它数据也完全相同。目前已公布单面单层、单面双层两种规格。单面单层蓝光光盘的容量为25GB(实际上是有23.3GB、25GB、27GB三种),单面双层蓝光光盘的容量为50GB。速度方面,BLU-RAY DISC的1倍速读取和写入速度均定义为36MB/s,目前已经有4倍速的可写入式蓝光驱动器,说其读取和写入速度高达144 MB/s,如此高的速度,才能满足即时播放高清晰视频和玩高清晰游戏的要求,相比之下,CD-ROM的1倍速为150KB/s,52X CD-ROM速度仅为7.62MB/s,DVD-ROM的1倍速为1.32MB/s,16X DVD-ROM速度仅为21.12MB/s,面对高清晰视频可以说是先天不足。BLU-RAY DISC有着雄心勃勃的计划,单面4层和单面8层的蓝光光盘及相应的驱动器已在开发之中,单面4层的蓝光光盘容量将达到100GB,而单面8层的蓝光光盘容量更是可以达到200GB。BLU-RAY DISC的速度未来也会提升到6X,以及更高。
  目前HD-DVD光盘可以分为三大类,一类是HD-DVD规格,包括:单面单层和单面双层的3X DVD-ROM,这种实际上是改良的DVD光盘,顾名思义,它是DVD的“三倍增强版”,其容量和DVD-ROM同样,有一种单面单层的容量是4.7GB,另有一种单面双层的容量是8.5GB,其它三种可以看作是全新的HD-DVD,包括单面单层的HD15,容量为15GB,单面双层的HD30,容量为30GB,单面三层的HD45,容量为45GB,这些HD-DVD的命名规则也和DVD如出一辙。另一类是HD-DVD和SD-DVD混合规格,一种是单层HD-DVD+单层SD-DVD,光盘为双面,容量为15GB+4.7GB=19.7GB,一种是单层HD-DVD+双层SD-DVD,光盘为双面,容量为15GB+8.5GB=23.5GB,一种是双层HD-DVD+单层SD-DVD,光盘为双面,容量为30GB+4.7GB=34.7GB,一种是双层HD-DVD+双层SD-DVD,光盘为双面,容量为30GB+8.5GB=38.5GB。最后一类是HD-DVD和SD-DVD双规格,目前只有一种单面单层的,是在单面单层盘片上一层是HD-DVD,一层是SD-DVD,容量是15GB+4.7GB=19.7GB。更高容量、更多层数的HD-DVD目前也在开发中,预计单层容量也可以达到20GB或更高
  目前看来,BD占有影业支持、影片发行量等方面的优势,以及PS3带来的软件发行优势,技术和技术储备上较之HDDVD也更加先进。
  HDDVD则占有生产线配置、硬件设备成本、复制成本、软硬件综合成本等方面的优势。所以现在看来BD占上风,但BD和HDDVD尚未进入大量普及阶段,目前二者的软硬件销量可以说都是非常低,要成为主流还需要比较长的时间,因此现在短期内还不能确定其成败。谁能首先把播放器价格下降到突破消费者心理线,以及争取到更多内容提供商的支持,将是最重要胜负的关键。这两大标准谁优谁劣很难用两三句说清,尽管有两个竞争的阵营带来技术的更新以及价格降低,但是对于最终用户而言,繁杂的标准使得兼容更难以实现,以现在的形势来看,有可能最终用户会可能根据自己的需求为不同的阵营买一到两份单。






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